پاورپوینت نیروگاه سیکل ترکیبی تولید برق دماوند (معاونت تولید)

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 2 :

نیروگاه سیکل ترکیبی 

تولید برق دماوند (معاونت توليد)

اسلاید 3 :

تخلیه جزئی در ژنراتور و راههاي افزایش دقت اندازه گیری PDAسیستم تحلیل گر

اسلاید 4 :

سيستم عايقي در ماشينهاي الکتريکي، تعيين کننده ترين بخش براي طول عمر ماشينهاي الکتريکي مي باشد. يکي از عوامل مهم دخيل در تخريب تدريجي عايق اصلي سيم پيچي استاتور ژنراتورهاي نيروگاهي، پديده تخليه هاي جزئي (Partial discharge) مي باشد ، در واقع به جرقه های کوچک درون یک ماده عایقی که در یک میدان الکتریکی قوی واقع شده گویند که عامل اصلی ایجاد این جرقه ها میدان الکتریکی غیر یکنواخت می باشد.ناهمگوني ميدان ناشي ازعوامل مختلفي است كه هر يك از اين عوامل بوجود آورنده انواع تخليه ميباشند .كه عبارتند از:
مقدمه

اسلاید 5 :

الف) تخليه داخلي عايقها: كه در اثر وجود حفرات و يا ناخالصيها درون ماده عايقي ايجاد ميشود. ب) تخليه سطحي: در اثر آلودگي و يا ناهمواريهاي سطوح عايق پديدار ميگردد. ج) كرونا: ناشي از وجود لبههاي نوك تيز در الكترودهاي متصل به ولتاژ فشارقوي.
عوامل به وجود آورنده میدان الکتریکی غیر یکنواخت

اسلاید 6 :

ساختار عايقي ژنراتور واحدهاي گازي V94.2
از عوامل ايجاد كنندة تخلية جزيي در ژنراتور مي توان به موارد زير اشاره نمود.

1- تخليه سطحي

2- ورقه ورقه شدن عايق

3- وجود حفرهها

4- شل شدن سيمپيچها

تجربه نشان داده است كه اندازهگيري تخلیه جزیی مي تواند جهت تعيين وضعيت سيم پيچ و ژنراتور بسيار مفيد باشد.

اسلاید 7 :

سیستم اندازه گیری PD در ژنراتور های گازی نیروگاه دماوند
تجهيزات اندازهگيري تخلية جزيي در حين كار (online) شامل موارد زير ميباشند :
اسيلوسكوپ
تحلیل گر طیف
تحلیل گر تپ (پالس)-دامنه
تحلیل گر تپ-فاز
سامانه هاي اندازه گيري دوره ای تخليه جزيي
تجهيزات جانبي مانند كوپلرهاي خازني و اتصالات
مدار استاندارد آشكارسازي
ساختار اندازه گیری تفاضلی با دو کوپلر خازنی (نیروگاه دماوند)
نوع کوپلرهای خازنی دائم با ظرفیت 80PF و پهنای باند فرکانسی بین 20-40 MHZ می باشند. این سیستم بر اساس زمان رسیدن پالسهای فرکانس بالا به دستگاه پردازشگر PD کار می کند و با استفاده از دو کوپلر خازنی دائم که بر روی خروجی هر فاز استاتور نصب شده، بصورت تفاضلی پالسهای وارده را رصد می کند.

اسلاید 8 :

مكانيزم تخريب عايق توسط پالسهاي تخليه جزئي در ماشينهاي الكتريكي

1- بمباران الکترونها و يونهاي پر انرژي در محل تخليه که باعث گرم شدن و خوردگي

محل تخليه ( ناشي از پليمراسيون و کراکينگ) مي شود.

2- شکل گيري محصولات شيميايي در محيطهاي گازي ، مانند اسيد نيتريک و ازن( سوئيچگيرها و ژنراتورهاي هيدروژن خنک)
3- توليد اشعه فرا بنفش ناشي از تخليه و تجزيه پليمرهاي عايقي كه منجربه خشكي عايق ( افزايش شكنندگي ) مي شود

اسلاید 9 :

نمودار آماري ميزان خطاهاي عايقي
A :پيري و عمر عايقي B :آلودگي سيم پيچ C :تخليه جزئي داخلي
D : شل بودن گوه ها درون شكاف يا اورهنگ E : تنشهاي حرارتي ناشي از اضافه بار F : حفاظت ناقص از كرونا G : اضافه ولتاژ

اسلاید 10 :

محل هاي تخليه جزيي در شينه ژنراتور
*تخلیه در میدان های الکتریکی قوی
*تخلیه در استرندهای شکسته
* تخلیه بین هادی و عایق ناشی از تورق عایق
(تنش حرارتی ومکانیکی)
* تخلیه درون عایق ناشی از تورق عایق
(تنش حرارتی،پیری عایقی(
* تخلیه درون شیاری در اثر از بین رفتن رنگ هادی
(نشتی الکترومکانیکی)
* تخلیه حفره های درون عایق ناشی از مواد
و پروسه عایقکاری نامناسب
* تخلیه سطحی ناشی از تورق در ناحیه Overhang
* تخلیه در مجاری تهویه
* تخلیه سطحی ناشی از آلودگی در ناحیه Overhang
* تخلیه سطحی بین فازی ناشی از ترک و آلودگی Spacer

اسلاید 11 :

نتایج اندازه گیری تخلیه جزئی

فاز U ژنراتور واحد پنج گازی نیروگاه دماوند در دوره های مختلف
روی نمودار فوق لاین و خط چین قرمز مربوط به مقادیر NQN و اختلاف فاز مربوط به پالسهای مثبت و منفی سنسورهای سیستم PDA از فاز U خروجی ژنراتور در اندازه گیری مربوط به سال 1388 می باشد که فاصله زمانی نرمالی بین پالسها وجود دارد، و اما لاین و خط چین آبی روی نمودار فوق مربوط به سال 1389 می باشد که نشانگر افزایش NQN و اختلاف فاز پالسها به شکل غیر نرمال می باشد که این اختلاف بیان گر بالا رفتن سطح فعالیت تخلیه جزئی و در واقع وضعیت عایقی نامناسب استاتور می باشد که پس از انجام تست آفلاین میگر و بازدید سیم پیچهای انتهائی هیچگونه اشکال عایقی مشاهده نشد و این برخلاف تصور از تحلیل نمودار فوق بود. لذا پس از بررسی های مختلف تصمیم به بازبینی صحت عملکرد سیستم PDA واحد مذکور گرفته شد.

پس از انجام اقدامات فوق تصمیم به کالیبراسیون کابل های کواکسیال ارتباطی بین سنسور و سیستم تحلیل گر گرفته شد و به نتایج قابل قبولی رسیدیم که نتیجه این اقدام در گزارش تحلیلی دوره بعد پژوهشگاه کاملا مشهود شد و علت تفاوت غیر طبیعی رفتار این واحد با واحدهای دیگر نیروگاه مشخص گردید و آن هم وجود خطای اندازه گیری در سیستم PDA واحد مورد نظر بود که پس از کالیبراسیون خطای مورد نظر مشخص گردید که درذیل به طور کامل توضیح داده شده است.
قرمز : سال 1388 آبی : سال 1389

اسلاید 12 :

فاصله زمانی : 11 نانوثانیه
از آنجا که پالس خروجی از کوپلرC2 با فاصله زمانی بیشتری نسبت پالس دیگر رسید، لذا کابل مورد نظر به اندازه 2.5 متر کوتاه شد که پس از انجام کالیبراسیون و مشاهده انطباق پالسها روی هم فاصله زمانی به حدود 3 نانوثانیه رسید که حد مطلوبی برای این منظور می باشد.
طول کابل های کو اکسیال که حامل سیگنال های مورد تحلیل می باشد نقش بسیار مهمی در بالا بردن دقت اندازه گیری سیستم تحلیل گر PD دارد. پس از انجام کالیبراسیون طولی کابل مشاهده شد که فاصله زمانی رسیدن پالس های مثبت و منفی به کوپلرهای C1و C2 کاهش پیدا کرده که این باعث می شود سیگنال های خروجی از سنسورها با کمترین خطا و تضعیف به مدار آشکار ساز برسند و تحلیل دقیقتری از سیگنال های رسیده داشته باشیم.
کالیبراسیون کابل کواکسیال مربوط به کوپلر C2 از سنسور تعبیه شده بر روی شینه فازU ژنراتور واحد پنج گازی نیروگاه دماوند در قالب تغییرات زمانی انطباق پالس ها بعد از کاهش طول کابل کواکسیال در اشکال زیر نشان داده شده است .
فاصله زمانی : 3 نانوثانیه
کابل مورد نظر به اندازه 2.5 متر کوتاه شد

اسلاید 13 :

نرمال شدن اختلاف فاز پالسهای مثبت و منفی و مقدار NQN بعد از کالیبراسیون
همانطور که مشاهده می شود فاصله زمانی رسیدن پالسهای مثبت و منفی به کوپلرها بعد از کوتاه شدن کابل کاهش چشمگیری داشته که این امر در افزایش دقت اندازه گیری سیستم تحلیلگر PD تاثیر به سزایی دارد.
پس از انجام اقدامات فوق و مشاهده نمودار مربوط به تست تخلیه جزئی بعد از کالیبراسیون شاهد نرمال شدن مقدار NQN و اختلاف فاز پالسهای مثبت و منفی شدیم.
لازم به ذکر است ، بدليل تاثير گذاري نويزهاي مختلف بر روي سيگنال خروجی سنسور، از كابل كواكسيال براي انتقال سيگنال از سنسور به امپدانس آشكارساز به جاي سيم رشتهاي استفاده شده است. ولي نتايج آزمایشات انجام شده محققان نشان داده است كه به دليل ظرفيت خازني كابل كواكسيال دامنه سيگنال تا حدي تضعيف ميشود و بهتر است از سيم رشتهاي بافته شده كه حداقل اندوكتانس (خاصیتی که با تغییر شدت جریان در مدار مخالفت می کند) را دارد براي ارتباط سنسور به مدار آشكارساز استفاده شود.

اسلاید 14 :

1- بازبینی دقیق سیم پیچ های استاتور به خصوص قسمت انتهايي

2- انجام تستهای عایقی offline مانند ( میگر)
PI و تانژانت دلتا

3- بررسی صحت و دقت کالیبراسیون طول کابل های کواکسیال ارتباطی بین سنسور و دستگاه آشکار ساز و تحلیل کننده با اسيلوگراف و در صورت نياز استفاده از سیم های رشته ای بافته شده با حداقل اندوکتانس برای کاهش تضعیف قدرت سیگنال با هماهنگي سازنده و مشاور طرح اجرا شود.
راههای پیشگیری از صدمات ناشی از تخلیه جزئی

اسلاید 15 :

از آنجاکه سیستم آشکارساز تخلیه جزیی در ژنراتورهای گازی نیروگاه دماوند از نوع کوپلاژ خازنی و راه ارتباطی با سیستم آشکارساز الکتریکی از نوع کابل کواکسیال می باشد ، لذا مشكل عمده اين روش ظرفيت كم سنسور و در نتيجه تضعيف سيگنال ميباشد كه با افزايش سطح سنسور واستفاده ازسیم رشته ای بافته شده جهت ارتباط قابل رفع است. ضمنا با توجه به مشکلات ژنراتورهای نیروگاه دماوند از قبیل اتصال کوتاه هسته و سیم پیچ که در مورد واحد 11 و 1 گازی قبلا اتفاق افتاده است ، لذا با بکار بردن روشهای نوین مانیتورینگ دائم یا دوره ای و حصول اطمینان از صحت عملکرد سیستم تحلیل گر PDA می توان عیوب را شناسایی و تغييرات راكنترل و در صورت لزوم با برنامه ريزي نسبت به رفع آن اقدام و از بروز يك حادثه جدي جلوگيري نمود.اين امر موجب افزايش قابليت اطمينان از بهره برداري،كاهش هزينه هاي تعميرات و نگهداري، افزايش عمر وجلوگيري از تو قفهاي ناخواسته ژنراتور مي شود .

نتیجه گیری